ร่างกายมนุษย์ “มีไฟฟ้า” อยู่ตลอดเวลา ไม่ใช่เพราะเรามีสายไฟหรือแบตเตอรี่ซ่อนอยู่ภายใน แต่เป็นเพราะทุกเซลล์ในร่างกายทำงานบนพื้นฐานของ ประจุไฟฟ้า และ สัญญาณไฟฟ้า ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของไอออนต่างๆ เช่น โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม และคลอไรด์ ไฟฟ้าในร่างกายจึงเป็นพลังงานชีวภาพที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตทุกวินาที ซึ่งสามารถอธิบายได้อย่างลึกซึ้งดังนี้
- ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไรในร่างกาย?
พื้นฐานของไฟฟ้าคือ ประจุบวกและประจุลบ เซลล์ของเรามีเยื่อหุ้มที่สามารถควบคุมการเข้าออกของไอออนได้อย่างแม่นยำ เมื่อไอออนเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ จะทำให้เกิดส่วนต่างของประจุ ซึ่งเรียกว่า ศักย์ไฟฟ้า
เซลล์ทุกเซลล์มี “ศักย์ไฟฟ้าขณะพัก” โดยมีด้านในเป็นลบมากกว่าด้านนอกประมาณ -70 mV เพราะโพแทสเซียมอยู่ด้านในมากกว่า ส่วนโซเดียมอยู่ด้านนอก เมื่อเซลล์ต้องทำงาน ไอออนจะเคลื่อนที่ผ่านช่องโปรตีนอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าแบบชั่วขณะ
- ระบบประสาทใช้ไฟฟ้าในการส่งสัญญาณ
หนึ่งในตัวอย่างที่เห็นชัดที่สุดคือ การทำงานของเส้นประสาท เมื่อเราสัมผัส รับกลิ่น มองเห็น หรือรู้สึกเจ็บ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดจากสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านเซลล์ประสาท ตัวอย่างเช่น
เมื่อปลายนิ้วสัมผัสของร้อน
เซลล์ประสาทจะสร้าง สัญญาณไฟฟ้าหนึ่งชุดที่เรียกว่า Action Potential
สัญญาณนั้นจะวิ่งด้วยความเร็วสูงผ่านเส้นประสาทไปยังไขสันหลังและสมอง
สมองจะแปลความหมายว่า “ร้อน” แล้วสั่งมือให้หดออก
ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นภายในเสี้ยววินาที โดยพลังงานที่ใช้คือไฟฟ้าจากการไหลของไอออน
- หัวใจก็ทำงานด้วยไฟฟ้า
หัวใจเต้นเป็นจังหวะเพราะมีระบบไฟฟ้าภายใน เช่น SA Node ซึ่งทำหน้าที่เหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดจิ๋ว คอยปล่อยกระแสไฟฟ้าให้กล้ามเนื้อหัวใจหดและคลายตัวเป็นจังหวะสม่ำเสมอ นี่คือเหตุผลที่แพทย์สามารถตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ได้ เพราะหัวใจสร้างสัญญาณไฟฟ้าจริงๆ
หากระบบไฟฟ้าของหัวใจล้มเหลว จะทำให้หัวใจเต้นผิดจังหวะ และบางกรณีต้องใช้เครื่องกระตุกหัวใจไฟฟ้า เพื่อรีเซตสัญญาณ
- กล้ามเนื้อขยับด้วยสัญญาณไฟฟ้า
เวลาที่เรายกแขน วิ่ง หรือแม้แต่ยิ้ม กล้ามเนื้อจะหดตัวเพราะได้รับสัญญาณไฟฟ้าจากประสาท เมื่อสัญญาณไปถึงเซลล์กล้ามเนื้อ แคลเซียมจะถูกปล่อยออกมา ทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อเลื่อนตัวเข้าหากัน จึงเกิดการหดตัว หากไม่มีไฟฟ้าในร่างกาย เราจะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้แม้แต่นิ้วเดียว
- สมองคือแหล่งไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สุดในร่างกาย
สมองมีเซลล์ประสาทมากกว่าหลายพันล้านเซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์สื่อสารกันด้วยไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ขณะเราคิด ฝัน คิดเลข หรือแม้แต่นอนหลับ สมองยังคงปล่อยคลื่นไฟฟ้าอยู่ตลอด จึงเกิดเป็น Brain Waves ที่สามารถตรวจได้ด้วยเครื่อง EEG
สมองใช้ไฟฟ้าเพียงประมาณ 20 วัตต์ ซึ่งพอๆ กับหลอดไฟเล็กๆ แต่พลังของมันซับซ้อนยิ่งกว่านั้นมาก
- ทำไมร่างกายต้องมีไฟฟ้า?
เพราะไฟฟ้าเป็นวิธีการสื่อสารที่ เร็วที่สุด แม่นยำที่สุด และใช้พลังงานน้อย เซลล์ต่างๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าในเวลาเสี้ยววินาที ซึ่งเหมาะสำหรับกิจกรรมสำคัญต่อชีวิต เช่น การคิด การเคลื่อนไหว การเต้นของหัวใจ การหลั่งฮอร์โมน การควบคุมอุณหภูมิ การตอบสนองต่ออันตราย ไฟฟ้าจึงเป็นรากฐานของการทำงานทุกอย่างในร่างกายมนุษย์
สนับสนุนโดย คาสิโนเวียดนาม